Konstrukce spojky automobilu, hlavní prvky
Obsah
Spojka je mechanismus, který přenáší točivý moment z motoru na převodovku prostřednictvím tření. Umožňuje také rychlé odpojení motoru od převodovky a opětovné navázání spojení bez potíží. Existuje mnoho druhů spojek. Liší se počtem pohonů, které spravují (jeden, dvou nebo více pohonů), typem provozního prostředí (suché nebo mokré) a typem pohonu. Různé typy spojek mají své výhody a nevýhody, ale mechanicky nebo hydraulicky ovládaná jednolamelová suchá spojka se nejčastěji používá v moderních vozidlech.
Účel spojky
Spojka je instalována mezi motor a převodovku a je jednou z nejvíce namáhaných částí převodovky. Plní následující hlavní funkce:
- Měkké odpojení a spojení motoru a převodovky.
- Přenos točivého momentu bez prokluzu (bezeztrátový).
- Kompenzace vibrací a zatížení vyplývajících z nerovnoměrného chodu motoru.
- Snižte namáhání dílů motoru a převodovky.
Komponenty spojky
Standardní spojka na většině vozidel s manuální převodovkou obsahuje následující hlavní součásti:
- Setrvačník motoru - Hnací kotouč.
- Spojkový kotouč.
- Spojkový koš - přítlačný talíř.
- Vypínací ložisko spojky.
- vytahovací spojka.
- Spojková vidlice.
- Pohon spojky.
Na obou stranách spojkového kotouče jsou instalována třecí obložení. Jeho funkcí je přenos točivého momentu prostřednictvím tření. Pružinový tlumič vibrací zabudovaný do tělesa disku změkčuje spojení se setrvačníkem a tlumí vibrace a namáhání vyplývající z nerovnoměrného chodu motoru.
Přítlačný kotouč a membránová pružina působící na lamelu spojky jsou sloučeny do jednoho celku, který se nazývá „spojkový koš“. Kotouč spojky je umístěn mezi košem a setrvačníkem a je spojen drážkováním se vstupní hřídelí převodovky, po které se může pohybovat.
Pružina koše (membrána) může být tlačná nebo výfuková. Rozdíl spočívá ve směru působení síly z akčního členu spojky: buď na setrvačník, nebo od setrvačníku. Konstrukce tažné pružiny umožňuje použití koše, který je mnohem tenčí. Díky tomu je sestava co nejkompaktnější.
Jak funguje spojka
Princip činnosti spojky je založen na tuhém spojení spojkového kotouče a setrvačníku motoru vlivem třecí síly generované silou vytvářenou membránovou pružinou. Spojka má dva režimy: "on" a "off". Ve většině případů je hnaný kotouč přitlačen k setrvačníku. Točivý moment ze setrvačníku je přenášen na hnaný kotouč a poté přes drážkové spojení na vstupní hřídel převodovky.
K vyřazení spojky řidič sešlápne pedál, který je mechanicky nebo hydraulicky spojen s vidlicí. Vidlice pohybuje vypínacím ložiskem, které zatlačením na konce plátků membránové pružiny zastaví svůj účinek na přítlačnou desku, která zase uvolní hnaný kotouč. V této fázi je motor odpojen od převodovky.
Při zvolení příslušného převodového stupně v převodovce řidič uvolní pedál spojky, vidlice přestane působit na vypínací ložisko a pružinu. Přítlačná deska přitlačuje hnaný kotouč k setrvačníku. Motor je spojen s převodovkou.
Spojkové odrůdy
Suchá spojka
Princip činnosti tohoto typu spojky je založen na třecí síle vytvářené interakcí suchých povrchů: hnacích, hnaných a přítlačných kotoučů. To zajišťuje pevné spojení mezi motorem a převodovkou. Suchá jednolamelová spojka je nejběžnějším typem u většiny vozidel s manuální převodovkou.
Mokrá přilnavost
Spojky tohoto typu pracují v olejové lázni na třecích plochách. Ve srovnání se suchým poskytuje toto schéma hladší kontakt disku; jednotka je chlazena efektivněji díky cirkulaci kapaliny a může přenášet větší točivý moment na převodovku.
Mokré provedení je široce používáno v moderních dvouspojkových automatických převodovkách. Zvláštností činnosti takové spojky je to, že sudá a lichá kola převodovky jsou zásobována točivým momentem ze samostatných poháněných kotoučů. Pohon spojky - hydraulický, elektronicky řízený. Převodové stupně jsou řazeny s konstantním přenosem točivého momentu na převodovku bez přerušení toku výkonu. Toto provedení je dražší a náročnější na výrobu.
Dvoukotoučová suchá spojka
Dvoukotoučová suchá spojka má dva poháněné kotouče a mezi nimi mezilehlou vložku. Tato konstrukce je schopna přenášet větší točivý moment při stejné velikosti spojky. Samo o sobě je to jednodušší na výrobu než mokrý vzhled. Obvykle se používá v nákladních a osobních automobilech s obzvláště výkonnými motory.
Spojka s dvouhmotovým setrvačníkem
Dvouhmotový setrvačník se skládá ze dvou částí. Jeden z nich je připojen k motoru, druhý - k poháněnému disku. Oba prvky setrvačníku mají vůči sobě v rovině otáčení malou vůli a jsou vzájemně propojeny pružinami.
Charakteristickým rysem spojky dvouhmotového setrvačníku je absence tlumiče torzních kmitů v hnaném kotouči. Konstrukce setrvačníku využívá funkci tlumení vibrací. Kromě přenosu točivého momentu účinně snižuje vibrace a zatížení vyplývající z nerovnoměrného chodu motoru.
Životnost spojky
Životnost spojky závisí především na provozních podmínkách vozidla a také na stylu jízdy řidiče. V průměru může životnost spojky dosáhnout 100-150 tisíc kilometrů. V důsledku přirozeného opotřebení, ke kterému dochází při kontaktu kotoučů, podléhají třecí plochy opotřebení a je třeba je vyměnit. Hlavním důvodem je prokluzování disku.
Dvoukotoučová spojka má dlouhou životnost díky zvýšenému počtu pracovních ploch. Vypínací ložisko spojky se zapne pokaždé, když se přeruší spojení motor/převodovka. V průběhu času se v ložisku vyrábí veškeré mazivo a ztrácí své vlastnosti, v důsledku čehož se přehřívá a selhává.
Charakteristika keramické spojky
Životnost spojky a její maximální výkon jsou určeny vlastnostmi materiálu záběru. Standardní složení lamel spojky u většiny vozidel je stlačená směs skleněných a kovových vláken, pryskyřice a pryže. Protože princip činnosti spojky je založen na síle tření, jsou třecí obložení hnaného kotouče uzpůsobena pro práci při vysokých teplotách, až 300-400 stupňů Celsia.
U silných sportovních vozů je spojka namáhána více než obvykle. Některá ozubená kola mohou používat keramickou nebo sintrovanou spojku. Materiál těchto překryvů zahrnuje keramiku a kevlar. Keramicko-kovový třecí materiál méně podléhá opotřebení a vydrží zahřátí až na 600 stupňů bez ztráty svých vlastností.
Výrobci používají různé konstrukce spojky, které jsou optimální pro konkrétní vozidlo, v závislosti na jeho zamýšleném použití a ceně. Suchá jednolamelová spojka zůstává poměrně efektivní a levná konstrukce. Toto schéma je široce používáno u levných a středně velkých automobilů, stejně jako u SUV a nákladních automobilů.
